इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल सेंसर: Difference between revisions
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इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल सेंसर इलेक्ट्रॉनिक डिटेक्टर होते हैं जो प्रकाश या प्रकाश में परिवर्तन को इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल में परिवर्तित करते हैं। ये सेंसर इन्फ्रारेड से लेकर पराबैंगनी तरंग दैर्ध्य तक विद्युत चुम्बकीय विकिरण का पता लगाने में सक्षम हैं।<ref>{{cite book |last1= Peixoto |first1= A.C. |last2= Silva |first2= A.F. |date=2017 |chapter=Smart devices: Micro- and nanosensors |title=चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए बायोइंस्पायर्ड सामग्री|location=Braga, Portugal |publisher=Elsevier Ltd. |pages=297–329 |isbn=978-0-08-100741-9}}</ref> उनका उपयोग कई औद्योगिक और उपभोक्ता अनुप्रयोगों में किया जाता है, उदाहरण के लिए: | '''इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल सेंसर''' इलेक्ट्रॉनिक डिटेक्टर होते हैं जो प्रकाश या प्रकाश में परिवर्तन को इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल में परिवर्तित करते हैं। ये सेंसर इन्फ्रारेड से लेकर पराबैंगनी तरंग दैर्ध्य तक विद्युत चुम्बकीय विकिरण का पता लगाने में सक्षम हैं।<ref>{{cite book |last1= Peixoto |first1= A.C. |last2= Silva |first2= A.F. |date=2017 |chapter=Smart devices: Micro- and nanosensors |title=चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए बायोइंस्पायर्ड सामग्री|location=Braga, Portugal |publisher=Elsevier Ltd. |pages=297–329 |isbn=978-0-08-100741-9}}</ref> उनका उपयोग कई औद्योगिक और उपभोक्ता अनुप्रयोगों में किया जाता है, उदाहरण के लिए: | ||
* [[ प्रकाश स्थिरता ]]जो अंधेरे की प्रतिक्रिया में स्वचालित रूप से चालू हो जाती है | * [[ प्रकाश स्थिरता ]]जो अंधेरे की प्रतिक्रिया में स्वचालित रूप से चालू हो जाती है | ||
* [[ स्थिति संवेदक ]]जो तब सक्रिय होते हैं जब कोई वस्तु प्रकाश किरण को बाधित करती है | * [[ स्थिति संवेदक ]]जो तब सक्रिय होते हैं जब कोई वस्तु प्रकाश किरण को बाधित करती है | ||
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== समारोह == | == समारोह == | ||
ऑप्टिकल सेंसर प्रकाश किरणों को इलेक्ट्रॉनिक संकेतों में परिवर्तित करता है। यह प्रकाश की भौतिक मात्रा को मापता है और फिर इसे ऐसे रूप में अनुवादित करता है जिसे उपकरण द्वारा पढ़ा जा सकता है। ऑप्टिकल सेंसर सामान्यतः एक बड़ी प्रणाली का हिस्सा होता है जो प्रकाश के स्रोत, मापने वाले उपकरण और ऑप्टिकल सेंसर को एकीकृत करता है। यह अधिकतर विद्युत ट्रिगर से जुड़ा होता है। ट्रिगर प्रकाश संवेदक के अंदर सिग्नल में परिवर्तन पर प्रतिक्रिया करता है। ऑप्टिकल सेंसर एक या कई प्रकाश पुंजों से परिवर्तनों को माप सकता है। जब कोई परिवर्तन होता है, तो प्रकाश संवेदक फोटोइलेक्ट्रिक ट्रिगर के रूप में कार्य करता है और इसलिए विद्युत उत्पादन को बढ़ाता या घटाता है। | |||
ऑप्टिकल स्विच ऑप्टिकल फाइबर या एकीकृत ऑप्टिकल सर्किट में संकेतों को चुनिंदा रूप से एक सर्किट से दूसरे सर्किट में स्विच करने में सक्षम बनाता है। ऑप्टिकल स्विच यांत्रिक विधियों से या इलेक्ट्रो-ऑप्टिक प्रभावों, मैग्नेटो-ऑप्टिक प्रभावों के साथ-साथ अन्य विधियों से संचालित हो सकता है। ऑप्टिकल स्विच ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक डिवाइस हैं जिन्हें एकीकृत या असतत माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक सर्किट के साथ एकीकृत किया जा सकता है। | |||
== ऑप्टिकल सेंसर और स्विच के प्रकार == | == ऑप्टिकल सेंसर और स्विच के प्रकार == | ||
ऑप्टिकल सेंसर के कई अलग-अलग प्रकार हैं, सबसे | ऑप्टिकल सेंसर के कई अलग-अलग प्रकार हैं, सबसे सामान्य प्रकार हैं:<ref>{{cite book |last1=Morris |first1=Alan S. |last2=Langari |first2=Reza |date=2012 |title=मापन और इंस्ट्रुमेंटेशन|location=London, UK |publisher=Elsevier Inc. |page=325 |isbn=978-0-12-381960-4}}</ref> | ||
* [[ Photoresistor ]] घटना प्रकाश के परिवर्तन को प्रतिरोध के परिवर्तन में परिवर्तित करता है। | * [[ Photoresistor | फोटोरेसिस्टर]] घटना प्रकाश के परिवर्तन को प्रतिरोध के परिवर्तन में परिवर्तित करता है। | ||
* [[ फोटोवोल्टिक ]], जिसे | * [[ फोटोवोल्टिक | फोटोवोल्टिक]], जिसे सामान्यतः सौर सेल के रूप में जाना जाता है, घटना प्रकाश की मात्रा को आउटपुट वोल्टेज में परिवर्तित करता है। | ||
* [[ Photodiodes ]] घटना प्रकाश की मात्रा को आउटपुट करंट में परिवर्तित करता है। | * [[ Photodiodes | फोटोडायोड]] घटना प्रकाश की मात्रा को आउटपुट करंट में परिवर्तित करता है। | ||
* [[ Phototransistors ]] एक प्रकार के [[ द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर ]] होते हैं जहां बेस-कलेक्टर जंक्शन प्रकाश के संपर्क में आता है। इसका परिणाम | * [[ Phototransistors | फोटोट्रांसिस्टर्स]] एक प्रकार के [[ द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर |द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर]] होते हैं जहां बेस-कलेक्टर जंक्शन प्रकाश के संपर्क में आता है। इसका परिणाम फोटोडायोड के समान व्यवहार में होता है, लेकिन आंतरिक लाभ के साथ। | ||
[[ ऑप्टिकल स्विच ]] | [[ ऑप्टिकल स्विच ]]सामान्यतः [[ प्रकाशित रेशे |प्रकाशित रेशे]] में उपयोग किए जाते हैं, जहां एक सर्किट को दूसरे सर्किट में स्विच करने के लिए [[ इलेक्ट्रो-ऑप्टिक प्रभाव |इलेक्ट्रो-ऑप्टिक प्रभाव]] का उपयोग किया जाता है। इन स्विचों को लागू किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, [[ माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक सिस्टम |माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक सिस्टम]] या [[ पीजोइलेक्ट्रिक |पीजोइलेक्ट्रिक]] सिस्टम। | ||
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[[File:Optical sensor.png|thumb|right|ऑप्टिकल हार्ट-रेट सेंसर]]जब भी प्रकाश को ऊर्जा में | [[File:Optical sensor.png|thumb|right|ऑप्टिकल हार्ट-रेट सेंसर]]जब भी प्रकाश को ऊर्जा में परिवर्तन की आवश्यकता होती है तो इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल सेंसर का उपयोग किया जाता है। इस कारण से, इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल सेंसर लगभग कहीं भी देखे जा सकते हैं। सामान्य अनुप्रयोग [[ स्मार्टफोन्स |स्मार्टफोन्स]] हैं जहां स्क्रीन की चमक को समायोजित करने के लिए सेंसर का उपयोग किया जाता है, और [[ स्मार्टवॉच |स्मार्टवॉच]] जिसमें पहनने वाले के दिल की धड़कन को मापने के लिए सेंसर का उपयोग किया जाता है। | ||
विद्युत शक्ति उत्पन्न करने, उत्पादन करने, वितरित करने और परिवर्तित करने वाली संरचनाओं की निगरानी के लिए ऊर्जा क्षेत्र में ऑप्टिकल सेंसर पाए जा सकते हैं। ऑप्टिकल फाइबर की वितरित और गैर-प्रवाहकीय प्रकृति पाइपलाइन निगरानी सहित तेल और गैस अनुप्रयोगों के लिए ऑप्टिकल सेंसर को सही बनाती है। वे विंड टर्बाइन ब्लेड मॉनिटरिंग, ऑफशोर प्लेटफॉर्म मॉनिटरिंग, पावर लाइन मॉनिटरिंग और डाउनहोल मॉनिटरिंग में भी पाए जा सकते हैं। अन्य अनुप्रयोगों में सिविल और परिवहन क्षेत्र जैसे पुल, हवाईअड्डा लैंडिंग पट्टी, बांध, रेलवे, हवाई जहाज, पंख, ईंधन टैंक और जहाज पतवार निगरानी | विद्युत शक्ति उत्पन्न करने, उत्पादन करने, वितरित करने और परिवर्तित करने वाली संरचनाओं की निगरानी के लिए ऊर्जा क्षेत्र में ऑप्टिकल सेंसर पाए जा सकते हैं। ऑप्टिकल फाइबर की वितरित और गैर-प्रवाहकीय प्रकृति पाइपलाइन निगरानी सहित तेल और गैस अनुप्रयोगों के लिए ऑप्टिकल सेंसर को सही बनाती है। वे विंड टर्बाइन ब्लेड मॉनिटरिंग, ऑफशोर प्लेटफॉर्म मॉनिटरिंग, पावर लाइन मॉनिटरिंग और डाउनहोल मॉनिटरिंग में भी पाए जा सकते हैं। अन्य अनुप्रयोगों में सिविल और परिवहन क्षेत्र जैसे पुल, हवाईअड्डा लैंडिंग पट्टी, बांध, रेलवे, हवाई जहाज, पंख, ईंधन टैंक और जहाज पतवार निगरानी सम्मिलित हैं। | ||
अन्य अनुप्रयोगों में, ऑप्टिकल स्विच थर्मल विधियों में पाए जा सकते हैं जो सिग्नल स्विच करने के लिए | अन्य अनुप्रयोगों में, ऑप्टिकल स्विच थर्मल विधियों में पाए जा सकते हैं जो सिग्नल स्विच करने के लिए इंटरफेरोमीटर के एक पैर में अपवर्तन सूचकांक को परिवर्तित करते हैं, एमईएमएस माइक्रोमीटर के सरणियों को सम्मिलित करते हैं जो ऑप्टिकल सिग्नल को उपयुक्त रिसीवर, पीजोइलेक्ट्रिक बीम स्टीयरिंग से विक्षेपित कर सकते हैं। तरल क्रिस्टल जो लागू विद्युत क्षेत्र और ध्वनिक-ऑप्टिक विधियों के आधार पर ध्रुवीकृत प्रकाश को घुमाते हैं जो प्रकाश को विक्षेपित करने के लिए ध्वनिक क्षेत्र द्वारा प्रेरित तनाव के परिणामस्वरूप अपवर्तन सूचकांक को परिवर्तित करते हैं। | ||
ऑप्टिकल सेंसर का एक अन्य महत्वपूर्ण अनुप्रयोग दृश्य और [[ अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी ]] दोनों द्वारा विभिन्न यौगिकों की सांद्रता को मापना है। | ऑप्टिकल सेंसर का एक अन्य महत्वपूर्ण अनुप्रयोग दृश्य और [[ अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी |अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी]] दोनों द्वारा विभिन्न यौगिकों की सांद्रता को मापना है। | ||
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Latest revision as of 12:58, 2 November 2023
इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल सेंसर इलेक्ट्रॉनिक डिटेक्टर होते हैं जो प्रकाश या प्रकाश में परिवर्तन को इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल में परिवर्तित करते हैं। ये सेंसर इन्फ्रारेड से लेकर पराबैंगनी तरंग दैर्ध्य तक विद्युत चुम्बकीय विकिरण का पता लगाने में सक्षम हैं।[1] उनका उपयोग कई औद्योगिक और उपभोक्ता अनुप्रयोगों में किया जाता है, उदाहरण के लिए:
- प्रकाश स्थिरता जो अंधेरे की प्रतिक्रिया में स्वचालित रूप से चालू हो जाती है
- स्थिति संवेदक जो तब सक्रिय होते हैं जब कोई वस्तु प्रकाश किरण को बाधित करती है
- फ्लैश डिटेक्शन, एक फोटोग्राफिक फ्लैश को दूसरे से सिंक्रोनाइज़ करने के लिए
- फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर जो किसी वस्तु की दूरी, अनुपस्थिति या उपस्थिति का पता लगाते हैं
समारोह
ऑप्टिकल सेंसर प्रकाश किरणों को इलेक्ट्रॉनिक संकेतों में परिवर्तित करता है। यह प्रकाश की भौतिक मात्रा को मापता है और फिर इसे ऐसे रूप में अनुवादित करता है जिसे उपकरण द्वारा पढ़ा जा सकता है। ऑप्टिकल सेंसर सामान्यतः एक बड़ी प्रणाली का हिस्सा होता है जो प्रकाश के स्रोत, मापने वाले उपकरण और ऑप्टिकल सेंसर को एकीकृत करता है। यह अधिकतर विद्युत ट्रिगर से जुड़ा होता है। ट्रिगर प्रकाश संवेदक के अंदर सिग्नल में परिवर्तन पर प्रतिक्रिया करता है। ऑप्टिकल सेंसर एक या कई प्रकाश पुंजों से परिवर्तनों को माप सकता है। जब कोई परिवर्तन होता है, तो प्रकाश संवेदक फोटोइलेक्ट्रिक ट्रिगर के रूप में कार्य करता है और इसलिए विद्युत उत्पादन को बढ़ाता या घटाता है।
ऑप्टिकल स्विच ऑप्टिकल फाइबर या एकीकृत ऑप्टिकल सर्किट में संकेतों को चुनिंदा रूप से एक सर्किट से दूसरे सर्किट में स्विच करने में सक्षम बनाता है। ऑप्टिकल स्विच यांत्रिक विधियों से या इलेक्ट्रो-ऑप्टिक प्रभावों, मैग्नेटो-ऑप्टिक प्रभावों के साथ-साथ अन्य विधियों से संचालित हो सकता है। ऑप्टिकल स्विच ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक डिवाइस हैं जिन्हें एकीकृत या असतत माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक सर्किट के साथ एकीकृत किया जा सकता है।
ऑप्टिकल सेंसर और स्विच के प्रकार
ऑप्टिकल सेंसर के कई अलग-अलग प्रकार हैं, सबसे सामान्य प्रकार हैं:[2]
- फोटोरेसिस्टर घटना प्रकाश के परिवर्तन को प्रतिरोध के परिवर्तन में परिवर्तित करता है।
- फोटोवोल्टिक, जिसे सामान्यतः सौर सेल के रूप में जाना जाता है, घटना प्रकाश की मात्रा को आउटपुट वोल्टेज में परिवर्तित करता है।
- फोटोडायोड घटना प्रकाश की मात्रा को आउटपुट करंट में परिवर्तित करता है।
- फोटोट्रांसिस्टर्स एक प्रकार के द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर होते हैं जहां बेस-कलेक्टर जंक्शन प्रकाश के संपर्क में आता है। इसका परिणाम फोटोडायोड के समान व्यवहार में होता है, लेकिन आंतरिक लाभ के साथ।
ऑप्टिकल स्विच सामान्यतः प्रकाशित रेशे में उपयोग किए जाते हैं, जहां एक सर्किट को दूसरे सर्किट में स्विच करने के लिए इलेक्ट्रो-ऑप्टिक प्रभाव का उपयोग किया जाता है। इन स्विचों को लागू किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक सिस्टम या पीजोइलेक्ट्रिक सिस्टम।
अनुप्रयोग
जब भी प्रकाश को ऊर्जा में परिवर्तन की आवश्यकता होती है तो इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल सेंसर का उपयोग किया जाता है। इस कारण से, इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल सेंसर लगभग कहीं भी देखे जा सकते हैं। सामान्य अनुप्रयोग स्मार्टफोन्स हैं जहां स्क्रीन की चमक को समायोजित करने के लिए सेंसर का उपयोग किया जाता है, और स्मार्टवॉच जिसमें पहनने वाले के दिल की धड़कन को मापने के लिए सेंसर का उपयोग किया जाता है।
विद्युत शक्ति उत्पन्न करने, उत्पादन करने, वितरित करने और परिवर्तित करने वाली संरचनाओं की निगरानी के लिए ऊर्जा क्षेत्र में ऑप्टिकल सेंसर पाए जा सकते हैं। ऑप्टिकल फाइबर की वितरित और गैर-प्रवाहकीय प्रकृति पाइपलाइन निगरानी सहित तेल और गैस अनुप्रयोगों के लिए ऑप्टिकल सेंसर को सही बनाती है। वे विंड टर्बाइन ब्लेड मॉनिटरिंग, ऑफशोर प्लेटफॉर्म मॉनिटरिंग, पावर लाइन मॉनिटरिंग और डाउनहोल मॉनिटरिंग में भी पाए जा सकते हैं। अन्य अनुप्रयोगों में सिविल और परिवहन क्षेत्र जैसे पुल, हवाईअड्डा लैंडिंग पट्टी, बांध, रेलवे, हवाई जहाज, पंख, ईंधन टैंक और जहाज पतवार निगरानी सम्मिलित हैं।
अन्य अनुप्रयोगों में, ऑप्टिकल स्विच थर्मल विधियों में पाए जा सकते हैं जो सिग्नल स्विच करने के लिए इंटरफेरोमीटर के एक पैर में अपवर्तन सूचकांक को परिवर्तित करते हैं, एमईएमएस माइक्रोमीटर के सरणियों को सम्मिलित करते हैं जो ऑप्टिकल सिग्नल को उपयुक्त रिसीवर, पीजोइलेक्ट्रिक बीम स्टीयरिंग से विक्षेपित कर सकते हैं। तरल क्रिस्टल जो लागू विद्युत क्षेत्र और ध्वनिक-ऑप्टिक विधियों के आधार पर ध्रुवीकृत प्रकाश को घुमाते हैं जो प्रकाश को विक्षेपित करने के लिए ध्वनिक क्षेत्र द्वारा प्रेरित तनाव के परिणामस्वरूप अपवर्तन सूचकांक को परिवर्तित करते हैं।
ऑप्टिकल सेंसर का एक अन्य महत्वपूर्ण अनुप्रयोग दृश्य और अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी दोनों द्वारा विभिन्न यौगिकों की सांद्रता को मापना है।
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ Peixoto, A.C.; Silva, A.F. (2017). "Smart devices: Micro- and nanosensors". चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए बायोइंस्पायर्ड सामग्री. Braga, Portugal: Elsevier Ltd. pp. 297–329. ISBN 978-0-08-100741-9.
- ↑ Morris, Alan S.; Langari, Reza (2012). मापन और इंस्ट्रुमेंटेशन. London, UK: Elsevier Inc. p. 325. ISBN 978-0-12-381960-4.
